本文關(guān)鍵詞：納米銀線—石墨烯基柔性透明導(dǎo)電薄膜的制備與性能研究

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【摘要】：隨著電子器件向微型化、柔性化和多功能化方向發(fā)展,柔性透明導(dǎo)電薄膜和柔性透明導(dǎo)電材料已成為國(guó)內(nèi)外科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的透明導(dǎo)電材料-氧化銦錫因價(jià)格高昂和柔韌性差等問題不適合作為柔性透明導(dǎo)電材料,因此人們開始研究碳納米管、石墨烯、金屬網(wǎng)格、金屬納米線和導(dǎo)電聚合物等作為替代材料。其中,具有良好耐彎曲性、高透光性、高電子電導(dǎo)率和導(dǎo)熱性的一維結(jié)構(gòu)的納米銀線和具有獨(dú)特晶體結(jié)構(gòu)且在光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和力學(xué)等方面都呈現(xiàn)出優(yōu)異性能的二維結(jié)構(gòu)的石墨烯被認(rèn)為是最具有發(fā)展前景的柔性透明導(dǎo)電薄膜材料。本論文首先綜述了課題研究背景、納米銀線柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究現(xiàn)狀和石墨烯復(fù)合柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究進(jìn)展;其次用多元醇法制備了不同尺寸的納米銀線,研究了誘導(dǎo)劑、表面修飾劑和反應(yīng)時(shí)間等對(duì)納米銀線形貌的影響;采用Hummers法制備了氧化石墨烯,并進(jìn)一步采用水合肼還原氧化石墨烯;然后探索納米銀線形貌、基底、粘結(jié)劑、后處理工藝和成膜工藝等對(duì)納米銀線基柔性透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響,探究了納米銀線基柔性透明導(dǎo)電薄膜的附著性和柔韌性并作為透明電極應(yīng)用于LED燈;最后制備了納米銀線與石墨烯復(fù)合柔性透明導(dǎo)電薄膜,研究納米銀線、石墨烯、復(fù)合結(jié)構(gòu)等對(duì)復(fù)合柔性透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響,進(jìn)一步探究了復(fù)合薄膜的附著性和柔韌性。主要內(nèi)容包括如下:(1)研究了誘導(dǎo)劑的種類和含量、PVP含量和分子量、反應(yīng)時(shí)間和后續(xù)熱處理溫度對(duì)納米銀線形貌的影響。研究結(jié)果表明,以FeCl3為誘導(dǎo)劑易合成出細(xì)、短的納米銀線,以Na2S為誘導(dǎo)劑易合成長(zhǎng)、粗的納米銀線;適當(dāng)增加PVP的含量可以降低生成納米銀線的直徑;延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間會(huì)降低合成納米銀線的長(zhǎng)度,對(duì)納米銀線的直徑?jīng)]有影響;合成納米銀線熔點(diǎn)為374℃,低于銀的本體熔點(diǎn)960.5℃。(2)采用Hummers法制備了氧化石墨烯,進(jìn)一步采用水合肼室溫下還原氧化石墨烯。研究結(jié)果表明,氧化石墨烯的層間距為0.83 nm,遠(yuǎn)高于石墨片的晶面間距0.339 nm,還原氧化石墨烯的晶面間距為0.73 nm。還原氧化石墨烯膜的方阻約為780Ω·□-1。(3)探索了納米銀線的形貌、基底、粘結(jié)劑、后續(xù)處理工藝和不同成膜工藝等對(duì)納米銀線基柔性透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響,探究了納米銀線基柔性透明導(dǎo)電薄膜的附著性和柔韌性能。結(jié)果表明,較長(zhǎng)的納米銀線制備的透明導(dǎo)電薄膜光電性能更優(yōu)越;直接以MCE為基底可制備出均勻性、完整性和附著性更好的透明導(dǎo)電薄膜;后續(xù)壓力處理可有效提高薄膜的導(dǎo)電性能;更細(xì)的納米銀線在MCE上制備的透明導(dǎo)電薄膜具有更好的附著性。(4)研究了納米銀線、石墨烯、復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)納米銀線-石墨烯基柔性透明導(dǎo)電薄膜光電性能的影響。研究結(jié)果表明,在納米銀線沉積密度為220 mg·m-2,石墨烯沉積密度55 mg·m-2時(shí),復(fù)合薄膜的平均方阻為14.49Ω·□-1,550 nm處透光率為78.38%;微量石墨烯的加入可以進(jìn)一步提高納米銀線薄膜的導(dǎo)電性能,對(duì)導(dǎo)電薄膜的透光性影響微小;改變復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)薄膜的光電性能沒有明顯影響;還原氧化石墨烯的復(fù)合能夠提高納米銀線基柔性透明導(dǎo)電薄膜的柔韌性。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號(hào)：1152353